Desenvolvimento de um Laboratório Virtual de EletroMagnetismo

Desenvolvimento de um Laboratório Virtual de Eletromagnetismo
Raryel C. Souza, Claudio Kirner
DMC – Departamento de Matemática e Computação
UNIFEI – Universidade Federal de Itajubá
Itajubá, Brasil
e-mails: {raryel.costa, ckirner}@gmail.com
Resumo — O ensino e aprendizagem de alguns conceitos de
eletromagnetismo, por serem relativamente abstratos,
necessitam de meios que ofereçam mais clareza ao aluno. O
desenho ou projeção de figuras estáticas e em perspectiva no
quadro negro ou em tela tem sido a forma mais tradicional de
ensino desse tópico, mas com os avanços da computação e o
barateamento
dos
computadores
surgiram
soluções
alternativas que fazem uso de realidade virtual (RV) e
realidade aumentada (RA). Pelo que se tem avaliado, essas
alternativas se mostram como grandes auxiliadores do
processo de aprendizagem e transformam o que antes era algo
apenas imaginado, a partir de um desenho no quadro ou na
tela, em algo tangível, prático e acessível à experimentação
pessoal do aluno. Nesse trabalho, apresenta-se uma aplicação
de RA para auxiliar no ensino e aprendizagem de alguns
conceitos básicos de eletromagnetismo e discutem-se alguns
aspectos técnicos do desenvolvimento, entre eles aspectos de
interação, simulação e modelagem 3D. Na aplicação, o aluno
pode fazer experimentos com um circuito elétrico, tal como se
estivesse em um mini laboratório, e ainda tem a opção de ser
instruído por um tutor em áudio, que explica os efeitos da
interação sobre o circuito.
Palavras-chave:
tecnologias
aumentada; eletromagnetismo;
simulação; animação.
I.
de
ensino;
técnicas de
realidade
interação;
INTRODUÇÃO
Laboratórios reais associados às mais diversas disciplinas
têm sido utilizados para transformar aquilo, que é apenas
imaginado nos livros e na sala de aula, em algo tangível e
prático, de forma que os alunos possam experimentar
pessoalmente os conceitos e teorias, permitindo assim um
melhor entendimento dos conceitos, fixação do conteúdo e
manutenção do interesse pela disciplina.
Entretanto, dependendo da disciplina, o custo de se
montar tais laboratórios reais pode ser relativamente elevado,
como por exemplo, um laboratório de experimentos
eletromagnéticos ou de experimentos com motores. Outras
desvantagens desse tipo de laboratório incluem sua pequena
portabilidade e acessibilidade (o aluno fica sem a
oportunidade de repetir os experimentos em sua casa).
Os avanços das tecnologias da informação, na medida em
que têm trazido maior realismo sonoro e visual nas
simulações, computadores mais potentes a custos razoáveis,
e amplo acesso à Internet, propiciaram novas possibilidades
de uso do computador como ferramenta de ensino e
aprendizagem.
Atualmente, já se consegue reproduzir com fidelidade,
em laboratórios virtuais, várias situações reais e ainda com
algumas vantagens. Uma dessas vantagens é a possibilidade
de incluir informações virtuais no ambiente, potencializandoo. Com essa possibilidade, pode-se fazer com que o aluno
visualize fenômenos que seriam invisíveis num laboratório
real, como, por exemplo, a corrente elétrica, o campo de
indução magnética, o campo elétrico, entre outros. Outras
vantagens desse tipo de laboratório incluem sua alta
portabilidade, baixo custo e alta acessibilidade.
Aproveitando essas diversas vantagens, têm sido
elaboradas diversas aplicações que funcionam como
laboratórios virtuais das mais diversas disciplinas através de
multimídia, de realidade virtual ou de realidade aumentada.
Nesse trabalho, são apresentados os aspectos técnicos do
desenvolvimento de uma aplicação de RA para simulação da
experiência de Oersted, o MiniLabEletroMag-RA. São
abordados os aspectos de: ferramentas utilizadas, modelagem
3D, interação, simulação.
Na seção II, são apresentados alguns trabalhos
relacionados, enquanto que, na seção III, trata-se das
funcionalidades da aplicação bem como dos aspectos
técnicos do desenvolvimento. Finalmente, na seção IV,
apresentam-se as conclusões do trabalho.
II.
TRABALHOS RELACIONADOS
Tal como apontado por Tarouco citado por Forte et al.
[6], ampliar os aspectos sensoriais do material didático, tal
como através de sonorização e/ou animações, gera resultados
positivos no que diz respeito à manutenção do interesse do
aluno pelo material estudado. Já o enriquecimento
proporcionado pela Realidade Aumentada, por permitir uma
interação tangível, vai muito além: o aluno passa a ser o
autor de seu próprio conhecimento, já que ele pode fazer
experimentos livremente sobre os objetos virtuais, defendem
Forte et al.[6]. É justamente essa característica que torna a
Realidade Aumentada tão indicada para o desenvolvimento
de laboratórios virtuais de matérias como física, matemática,
engenharias, entre outras, tal como nos trabalhos de Lima et
al. [3], Liarokapis et al. [10], Kauffman e Schmalstieg [13].
De acordo com Forte e Kirner [5], há um consenso de
que a realidade aumentada seja de grande auxílio no
processo de aprendizagem, ajudando a manter o interesse do
aluno e aumentando a motivação para estudo. Segundo Forte
e Kirner [5] e Pantelidis [19], além desses benefícios, a
realidade aumentada oferece maior oportunidade para se
realizar experimentos e permite que o educando desenvolva
seu conhecimento num ritmo próprio.
Motivado pelas dificuldades de ensino e aprendizagem
dos conceitos de eletromagnetismo, Donzelli [18] criou uma
aplicação de realidade aumentada para simulação de alguns
conceitos de eletromagnetismo. O foco foi a visualização
tridimensional de linhas de força e indução e da interação
entre campos magnéticos ou elétricos em alguns casos, tais
como a aproximação/afastamento de duas cargas elétricas
positivas (as linhas de força interagem entre si, repelindo
uma às outras), ou a aproximação/afastamento de dois ímãs.
Com essa aplicação, algo que antes exigia uma boa dose de
imaginação e visão espacial, por parte do aluno, na
visualização estática, passou a ser algo tangível, prático,
interativo e acessível à experimentação direta do aluno.
Em outro trabalho, Souza et al. [4] criaram uma
biblioteca de visualização de campos eletromagnéticos em
RV, fazendo uso da linguagem VRML. Entre os itens da
biblioteca criada, inclui-se o campo elétrico de uma carga
pontual, do dipolo elétrico, da linha infinita de cargas, do
capacitor de placas paralelas e o campo magnético ao redor
de um fio, por onde passa corrente elétrica. A grande
vantagem do uso de RV nessa aplicação é permitir a
visualização interativa e tridimensional dos campos, a partir
de vários ângulos, constituindo um ganho de interatividade e
clareza muito grande em relação a desenhos em perspectiva.
No trabalho de Pedroso e Araújo [14], numa tentativa de
colaborar numa possível transformação da educação básica,
em que ainda predomina o ensino desvinculado da realidade
dos alunos e baseado na memorização, criou-se um conjunto
de simulações de experimentos físicos, em multimídia,
implementados através do software Easy Java Simulations.
Esses experimentos interativos funcionam como um
laboratório virtual de física, permitindo, por exemplo, que o
aluno simule a experiência de Oersted e a indução magnética
proveniente da movimentação de um ímã perto de um
solenoide. Também é possível ao aluno visualizar a direção e
o sentido das linhas de indução magnética ao redor de um
ímã.
O trabalho aqui apresentado difere dos anteriormente
citados porque ele foi desenvolvido com base na biblioteca
FLARToolKit, o que permite uma maior portabilidade
(funciona em qualquer sistema operacional para o qual haja o
Adobe Flash Player), por oferecer uma maior riqueza de
interação (sonorização, interação multi-marcador, interação
via teclado), e por permitir a simulação da experiência de
Oersted em RA.
III.
A vantagem de usar a RA, em vez de um experimento
real ou complementando-o, é que o aluno tem a possibilidade
de ver além do cenário real: o cenário é enriquecido com
outras informações tais como o sentido da corrente elétrica
ou o campo magnético ao redor do fio. Outra vantagem é a
portabilidade: o aluno pode refazer os experimentos
facilmente, sem necessidade de carregar consigo uma
bússola, fios, baterias e lâmpadas.
B. Utilização
Nas Figuras 1a e 1b, pode-se visualizar o circuito elétrico
da aplicação de RA desenvolvida, em seu estado inicial. Na
Figura 1b, os retângulos sob o interruptor e sob a bateria são
áreas que serão utilizadas para fazer a interação multimarcador. O retângulo maior sob o lado direito do fio
representa a área de teste para o campo magnético.
a) Desenho do circuito
b) Circuito enriquecido com RA
Figura 1. O circuito elétrico da aplicação
1) Marcadores
Para utilização da aplicação, são usados três marcadores
fiduciais: um deles é usado para a exibição do circuito
elétrico, outro para a bússola e um último para interação
multi-marcador. Este último pode ser usado para ligar o
circuito elétrico, inverter o sentido da corrente elétrica e
ativar a bússola.
Para usar o marcador de interação, basta tocar a esfera
associada a ele na base sob a bateria, na base sob o
interruptor, ou na esfera cinza representando a bússola
desativada (no marcador com a bússola). A Figura 2 mostra
uma inversão no sentido da bateria, antes (Figura 2a) e
depois (Figura 2b) da interação do marcador na base sob a
bateria.
DESENVOLVIMENTO DA APLICAÇÃO
A. Justificativas para o uso de RA
Foi preferido o uso de realidade aumentada à realidade
virtual pelo fato de a última exigir um equipamento de
interação intermediário (por exemplo, mouse ou luva), o que
não ocorre na RA, já que a mesma, por trazer a aplicação
para o mundo real, permite uma interação mais intuitiva (são
usados movimentos do corpo, como por exemplo a
manipulação de um marcador fiducial) [8, 9, 17]. Outro fato
levado em conta nessa escolha é que, com o uso de RA, a
aplicação torna-se mais acessível, os usuários não precisam
ter nenhum equipamento muito sofisticado e caro tais como
os usados em RV, apenas um computador, uma webcam, e
imprimir os marcadores numa folha de papel.
a) Antes
b) Depois
Figura 2. Inversão do sentido da bateria através do marcador de interação
2) Funcionalidades
a) Introdução teórica em áudio
Para que o aluno tenha uma base teórica mínima para
utilização da aplicação, foram incluídas breves narrações em
áudio. Para ouvi-las, basta pressionar uma das teclas de '1' a
'5' (não do teclado alfanumérico).
b) Alternar entre modo de visão Normal e Detalhado
Para utilizar a aplicação, o usuário tem dois modos de
visão possíveis: normal e detalhado. No modo de visão
normal, ele pode ter a mesma “profundidade de visão” de um
observador real, em relação a um circuito elétrico real
(Figura 3a): não é possível ver o sentido de movimentação
dos elétrons, tampouco as linhas de indução do campo
magnético ao redor de um trecho do fio.
Já no modo de visão detalhado, o usuário pode ver aquilo
que ele não veria a olho nu, em um circuito elétrico real
(Figura 3b): o sentido de movimentação dos elétrons e as
linhas de indução do campo magnético ao redor de um
trecho do fio.
Com o interruptor aberto não passa corrente elétrica pelo
condutor, logo a bússola não sofre desvio (Figura 5). Ao
fechar o interruptor, a bússola sofrerá desvio tendendo a se
dispor ortogonalmente ao fio (Figura 6a).
Ao se inverter o sentido da corrente, a bússola se desvia
no sentido contrário ao caso anterior (figura 6b). Uma
observação é que, fora dessa área de teste, a bússola se
orientará de acordo com o campo magnético da Terra do
cenário aumentado (relativo ao marcador com o circuito
elétrico).
Figura 4. Bússola sobre a área de teste com o circuito aberto.
a) Visão normal
b) Visão detalhada
Figura 3. Modos de visão normal e detalhado do circuito elétrico ligado.
c) Ligar e desligar o circuito elétrico
O usuário pode ligar e desligar o circuito elétrico, através
de duas opções de interação: fazer a interação através do
teclado, pela tecla 'l' (letra ‘L’ minúscula), ou usar o
marcador de interação na base sob o interruptor.
Ao ligar o circuito, se o modo de visão estiver ajustado
como detalhado, será possível ver o sentido de
movimentação dos elétrons, bem como as linhas de indução
ao redor de um trecho do fio.
d) Inverter o sentido da corrente elétrica
O usuário também pode inverter o sentido da corrente
elétrica e, para isso, ele tem duas opções de interação: fazer a
interação através do teclado, pela tecla 'i' (minúsculo), ou
usar o marcador de interação atuando na bateria.
e) Ativar e desativar a bússola
A bússola é utilizada para simular o experimento de
Oersted. Para ativar a exibição da bússola, há duas opções:
ou fazer a interação através do teclado, pressionando a tecla
'b', ou então aproximar usar o marcador de interação da
esfera cinza que há no centro do marcador com a bússola.
f) Simular o experimento de Oersted
Com a bússola ativada, é possível simular a experiência
de Oersted. O sentido indicado pela extremidade vermelha
da bússola virtual indica o sentido do vetor indução
magnética.
a) Circuito ligado
b) Circuito ligado inverso
Figura 5. Bússola sobre a área de teste, dependendo do sentido da
corrente elétrica (ver sentido da bateria).
g) Ativar e desativar o tutor em áudio
Para facilitar o entendimento e fixação do conteúdo, a
cada interação do usuário (por exemplo, fechar o circuito,
inverter o sentido da corrente elétrica, etc.) é acionada uma
narração em áudio, explicando os efeitos dessa interação
sobre o circuito, bem como os conceitos físicos envolvidos.
As narrações podem ser desabilitadas e habilitadas pela tecla
'a' (minúsculo).
C. Aspectos Técnicos
1) Ferramentas de programação utilizadas
A aplicação foi desenvolvida através de programação na
linguagem ActionScript 3.0 [1], uma linguagem orientada a
objetos usada no desenvolvimento de aplicações para serem
executadas diretamente sobre o Adobe Flash Player. A IDE
utilizada foi o FlashDevelop 4.0 [11], fazendo uso da Adobe
Flex SDK 4.5 [2]. Como biblioteca de RA, foi utilizado o
FLARToolKit 2.5.4 [16].
2) Modelagem 3D
Os objetos virtuais utilizados na aplicação foram
modelados através do Google SketchUp 7.0 [12], sendo os
mesmos exportados em formato Collada (extensão do
arquivo .dae ou .kmz) para serem carregados pela biblioteca
PaperVision3D (2.1.920) [15], na aplicação em AS3.
3) Simulação/Animação
Nessa seção, primeiramente é feito um comparativo entre
as abordagens de animação e simulação e, em seguida, é
apresentada a solução utilizada no MiniLabEletroMag-RA.
a) Animação Visual
Informalmente, pode-se definir uma animação como
sendo uma rápida troca de imagens, em modelos 2D ou 3D,
usada para criar a ilusão de movimento.
Para desenvolver animações 3D, na maioria das vezes é
utilizado um software específico, tal como Blender,
AutoDesk Maya, Vivaty Studio, Adobe Flash Professional,
entre outros. O desenvolvimento é todo baseado em uma
linha de tempo: o desenvolvedor escolhe alguns instantes de
tempo e posiciona os objetos da forma desejada. Entre um
instante de tempo e outro, o próprio software se encarrega de
fazer a interpolação.
Quando se quer utilizar a animação desenvolvida nessas
ferramentas, em uma aplicação de realidade aumentada, por
exemplo, pode-se exportar a animação para um arquivo em
um formato como o Collada e importá-lo na aplicação,
usando alguma biblioteca que seja capaz de interpretar o
arquivo, como por exemplo a biblioteca PaperVision3D na
linguagem AS3.
Essa importação direta da animação na aplicação traz
algumas desvantagens significativas, no que diz respeito à
flexibilidade. A primeira desvantagem é que, dentro da
aplicação, não há a possibilidade de alterar parâmetros da
animação, tal como o tempo de execução, ou manipular
individualmente seus componentes. Como a animação é
tratada como um objeto monolítico, não é possível criar
eventos associados à interação do usuário com um elemento
específico da animação.
Para fazer com que a animação responda a mudanças de
variáveis e/ou estados na aplicação pode-se utilizar truques
como trocar uma animação por outra, no momento que uma
variável atingir um certo valor, o que, na maioria das
aplicações simples já resolve o problema satisfatoriamente.
Nos casos, em que essa solução não é satisfatória, é
necessário partir para o uso de simulação computacional, o
que será abordado mais adiante.
As vantagens do uso de animações são sua facilidade de
desenvolvimento, através da linha de tempo, e sua fácil
integração com a aplicação: em muitos casos, basta usar a
função da biblioteca 3D utilizada e carregar a animação na
posição desejada. Outra vantagem é o menor acoplamento
entre aplicação e animação, o que de certa forma facilita o
desenvolvimento e facilita a depuração, já que elas são
completamente independentes.
b) Simulação Computacional
Informalmente, pode-se definir uma simulação
computacional como sendo uma aplicação que simula
computacionalmente o comportamento e características de
um dado sistema ou objeto. Quando se fala em
comportamento, nesse contexto, se refere a como o sistema
responde a alterações nas variáveis que o influenciam.
Nesses casos, para oferecer um grau satisfatório de
realismo, é necessário que o sistema responda a um número
significativo de variáveis, cada uma com uma razoável
variedade de valores possíveis. Isso inviabiliza a abordagem
anterior de usar animações diferentes que são trocadas de
acordo com o estado das variáveis de sistema.
A desvantagem da simulação computacional é que não há
uma ferramenta automatizada para sua criação, ela deve ser
criada diretamente por programação e integrada
manualmente com as demais variáveis que atuam sobre o
sistema. Não há o recurso de interpolação automática, o que
não representa um problema para simulações simples, mas
para os casos mais complexos, a melhor solução seria usar
uma engine de jogos como auxiliar ou então implementar
primeiro um conjunto de classes que cuide dessa
interpolação de forma transparente.
Por outro lado, uma vantagem da simulação é a
possibilidade de manipular individualmente cada um dos
componentes. Com esse recurso, é possível, por exemplo,
executar uma ação, quando o ocorre o evento associado da
interação do usuário com um dos elementos individuais da
simulação.
c) Solução utilizada na aplicação
No caso da aplicação MiniLabEletroMag-RA, a
movimentação dos elétrons foi implementada através de
simulação. Embora, na versão atual da aplicação, não haja a
possibilidade de alterar muitas variáveis do sistema,
preocupou-se com a futura extensibilidade, como por
exemplo, na possibilidade do fluxo de elétrons ser
aumentado ou diminuído, em função da alteração da tensão
elétrica fornecida pelo gerador ou da mudança da resistência
do fio.
4) Aspectos de interação
Tal como Kirner e Santin apresentaram em [7], a
interação do usuário com objetos virtuais, em aplicações de
realidade aumentada, envolve três etapas: seleção,
manipulação e liberação . Nesse contexto, seleção é a
indicação por parte do usuário de qual objeto será o alvo da
ação. A manipulação é a ação propriamente dita (como por
exemplo, ativação, desativação, apagar, mover, copiar, trocar
características ou o comportamento do objeto, entre outras),
enquanto que a liberação é a forma como usuário expressa
seu desejo de finalizar a ação.
A etapa de seleção normalmente é dividida em três
subetapas: indicação de seleção, comando para selecionar e
feedback. A etapa de liberação também é divida em três
subetapas: indicação de término de interação, estado final e
feedback.
Antes de se explicar como é feita cada uma dessas etapas
e subetapas na aplicação desenvolvida, será apresentado
como foi feita a implementação da interação multi-marcador.
a) Implementação da interação multi-marcador
Assim como explicado anteriormente, a interação multimarcador é usada para implementar o marcador de interação
(utilizado para ligar e desligar o circuito elétrico, inverter o
sentido da corrente elétrica e para ativar e desativar a
bússola).
A cada uma das bases de interação (uma sob a bateria e
outra sob o interruptor) é associado um “paralelepípedo de
colisão” (um paralelepípedo invisível com as dimensões
correspondentes da base e um certa sensibilidade no eixo
vertical), conforme a figura 6. No caso da bússola, não há
uma base de interação, mas sim uma esfera de interação, na
qual é colocada uma esfera de colisão. Quando o ponto a que
está associada a esfera do marcador de interação está dentro
desse paralelepípedo de interação/esfera de colisão, a ação
correspondente é realizada e imediatamente travada (caso
contrário a ação se repetiria várias vezes por segundo, o que
não é o desejado). Passado 1 segundo após a interação, a
ação é destravada. A vantagem dessa abordagem do
“paralelepípedo de interação” é que, como a base em que
será realizada é retangular, a precisão na hora de fazer a
interação é maior.
b) Seleção, Manipulação e Liberação
Na aplicação desenvolvida, devido ao número
relativamente pequeno de possibilidades de interação, a
divisão entre essas três etapas da interação não é muito
nítida. Analisando a etapa de seleção, pode-se dizer que a
indicação de seleção e o comando de seleção são os mesmos:
o ponto ao qual está associada a esfera do marcador de
interação entra em um dos paralelepípedos de interação (ou
na esfera de interação). O feedback da seleção acaba sendo o
próprio feedback da manipulação.
Figura 7. Abordagem alternativa com duas esferas de interação
Figura 6. Paralelepípedo de interação implementado sobre as bases
Uma abordagem alternativa seria fazer a implementação
de forma que houvesse uma esfera de colisão no marcador de
interação e, quando o ponto a que está associado a
pilha/interruptor estivesse dentro dessa esfera, a ação seria
realizada e imediatamente travada. Somente quando esse
ponto sair da esfera é que a ação seria destravada. Apesar da
maior simplicidade essa abordagem tem o inconveniente de
que, quando o ponto está próximo dos limites da esfera, por
pequenas variações, sejam elas causadas pela instabilidade
na detecção dos marcadores ou mesmo pela instabilidade das
mãos da pessoa, pode ocorrer uma desativação/ativação
indesejada.
Outra abordagem que seria mais precisa que a anterior
seria colocar duas esferas de colisão no marcador de
interação (uma maior que a outra e de mesmo centro), ver
figura 7. Quando o ponto associado à pilha ou ao interruptor
estiver dentro da esfera menor, a ação é ativada e travada.
Somente quando esse ponto estiver fora da esfera mais
externa é que a ação volta a ser destravada. Com isso, evitase o problema de precisão da abordagem anterior, que ocorre
quando o ponto está próximo aos limites da esfera. Outra
vantagem dessa abordagem seria o menor risco de
reexecução indesejada da ação (se comparada com o
destravamento por tempo).
A manipulação é limitada. Uma vez selecionado um
objeto da forma descrita acima, automaticamente será
executada a ação a ele associada. O feedback da manipulação
é o resultado visual da ação:
1- No caso de inverter o sentido da bateria: inverte-se o
sentido da bateria 3D e trocam-se as cores das bases de
interação e a corrente elétrica passa a circular no sentido
contrário.
2 - No caso de abrir/fechar o interruptor: troca-se a cor do
interruptor (verde/vermelho) e fecha-se/abre-se o circuito
elétrico.
3 - No caso de ativar/desativar a bateria: o objeto virtual
da bateria tem seu estado alterado entre visível e invisível.
Além disso, caso o tutor em áudio esteja ativado, haverá
também o feedback sonoro.
A liberação é automática e ocorre imediatamente após o
término da ação. Caso a interação tenha sido realizada
através de marcador, após a liberação, a seleção ficará
bloqueada por um segundo, evitando assim uma reexecução
indesejada da ação.
IV.
CONCLUSÕES
Esse trabalho apresentou uma aplicação de realidade
aumentada que funciona como um mini laboratório de
eletromagnetismo e discutiu alguns aspectos técnicos de seu
desenvolvimento, como por exemplo, aspectos de
modelagem 3D, de animação/simulação e de interação. A
aplicação desenvolvida pretende servir como auxiliar no
ensino e aprendizagem de alguns conceitos básicos de
eletromagnetismo, entre eles corrente elétrica, circuitos
elétricos, o campo magnético gerado pela passagem da
corrente elétrica por um fio retilíneo e a experiência de
Oersted.
A contribuição do trabalho está na criação de uma
aplicação que funciona basicamente como um mini
laboratório interativo (o usuário pode fazer experimentos
práticos) e dinâmico (com animações 3D, tais como no caso
da movimentação dos elétrons e da experiência de Oersted)
e, além disso, a elaboração de um estudo de caso sobre
alguns aspectos técnicos de seu desenvolvimento, discutindo
vantagens e desvantagens de certas abordagens críticas para
se obter uma aplicação final com maior extensibilidade,
melhor usabilidade e maior realismo.
Entre as dificuldades enfrentadas, cita-se a modelagem
de alguns objetos através do Google SketchUp, que é um
programa muito poderoso, mas que exige do usuário vários
“truques” e atalhos para poder trabalhar com facilidade e
eficiência, mesmo em modelagens relativamente simples.
Como trabalhos futuros, pode-se citar primeiramente a
extensão da aplicação com experimentos mais complexos e
que aproveitem ainda mais o potencial da realidade
aumentada como, por exemplo, uma explicação
tridimensional e sonorizada sobre a regra da mão direita
(usada para determinar a direção do campo magnético em
relação à direção de circulação da corrente elétrica).
Outras melhorias futuras incluem permitir que o usuário
altere variáveis do circuito elétrico, tal como a tensão elétrica
da pilha e ver os efeitos que isso gera no campo magnético e
no próprio circuito, aproveitando melhor o potencial de
simulação. Também planeja-se incluir exercícios interativos,
outros experimentos típicos de eletromagnetismo, como a
indução magnética, e, finalmente, realizar a avaliação da
aplicação com usuários finais para mensurar os benefícios do
uso da realidade aumentada nesse tipo de aplicação.
V.
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
AGRADECIMENTOS
Agradecimentos à FAPEMIG pela concessão da bolsa de
iniciação científica através do Programa Institucional de
Bolsas de Iniciação Científica da UNIFEI, que possibilitou a
realização desse trabalho.
[15]
[16]
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]
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